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Cou
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Appa
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Est-a
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Trou
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Physical
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6 ml/h
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1 percent
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Organism
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precis
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2522505A1
Family ID 17868786
Probable Assignee B Braun Melsungen 3508 Melsungen De Ag
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title APPAREIL D'INJECTION SOUS PRESSION POUR APPLICATIONS
MEDICALES
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL D'INJECTION SOUS PRESSION.
L'APPAREIL COMPORTE UN CARTER 30 SUR LEQUEL EST MONTE UN PREMIER
SUPPORT 65 SERVANT A LA FIXATION DE L'EXTREMITE AVANT D'UNE SERINGUE
13; SUR UN COULISSEAU 32 DEPLACABLE PAR RAPPORT AU CARTER 30, IL EST
PREVU UN SECOND SUPPORT 66 POUR LA FIXATION DU PISTONDE SERINGUE 14;
LORSQUE LA FORCE QUI EST EXERCEE PAR LE CYLINDRE DE SERINGUE 12 SUR LE
PREMIER SUPPORT 65 EST TROP GRANDE, LE PREMIER SUPPORT 65 EST DEPLACE
EN OPPOSITION A L'ACTION D'UN RESSORT 58, CE QUI SOLLICITE UN ELEMENT
D'ACTIONNEMENT 62 D'UN CONTACTEUR 48 DE MANIERE A ARRETER
L'ENTRAINEMENT DU COULISSEAU 32.
Description
_________________________________________________________________
1. La presente invention concerne un appareil d'injection/sous
pression pour applications medicales, compor- tant un carter, qui est
pourvu d'un premier support servant a la mise en place du cylindre
d'une seringue, un coulisseau mobile par translation par rapport au
carter, entraine par l'intermediaire d'un moteur et qui comporte un
second support pour le montage de la tige de piston de la seringue, et
un contacteur dispose sur le carter et sollicite par un element
d'actionnement, relie au coulisseau, pour arreter le moteur lors d'un
rapprochement mutuel maximal des supports.
De tels appareils d'injectionsous pression servent a distribuer
uniformement a un patient, a l'aide d'une seringue, un medicament
liquide pendant 24 heures par exemple A cet egard, l'imperatif
consiste a distribuer de tres petits volumes, par exemple de 0,06 a 6
ml/h, avec une grande constance temporelle et simultanement dans des
condi- tions de sterilite tres poussees L'ecart de vitesse doit etre
au maximum d'environ 1 percent L'utilisation de produits
pharmaceutiques tres efficaces necessite non seulement une grande
constance temporelle dans le dosage mais egalement la generation d'une
alarme dans le cas o l'infusion est terminee ou interrompue.
Dans les appareils d'injectionsous pression, le second support
deplacant le piston de seringue a une course limitee par la longueur
des seringues Il est par consequent connu d'equiper un appareil
d'injectionsous pres- sion d'un contacteur de fin de course qui arrete
le moteur entrainant le coulisseau lorsque la seringue est epuisee.
Il s'agit dans ce cas d'un arret qui est fonction de la course Par
suite des tolerances de fabrication de l'appa- reil d'injectior/sous
pression et de la seringue, on doit maintenir une reserve de securite
de maniere que l'arret s'effectue deja avant que la seringue soit
completement videe.
Dans ce cas, il subsiste dans la seringue une quantite resi- duelle du
medicament, ce qui presente un gros inconvenient, notamment lors de
medicaments couteux.
Dans les appareils d'injectionsous pression, il peut arriver egalement
le cas o le flexible relie a la seringue est obstrue pour une raison
quelconque, par exemple par pliage Dans ce cas, la seringue fonctionne
en opposition a une grande perte de charge, ce qui peut defor- mer le
piston de la seringue Cela est notamment le cas pour des seringues a
utiliser une seule fois, qui sont formees de matiere plastique Bien
que l'appareil d'injection sous pression fontionne correctement, la
quantite necessaire de produit ne peut pas etre fournie au patient
Cette condition peut conduire finalement a une surcharge de l'appareil
d'in- jection sous pression Pour cette raison, on a mis au point des
securites anti-surcharge qui declenchent une alarme ou qui arretent le
moteur dans le cas d'une montee excessive de la pression dans la
seringue.
L'invention a pourobjet de fournir un appareil d'injection sous
pression du type defini ci-dessus, dans lequel le dispositif de
declenchement pour le circuit d'arret en fonction de la course et pour
le circuit d'arret en fonction de la charge et le generateur d'alarme
sont combines l'un avec l'autre pour simplifier l'appareil et rendre
son fonc- tionnement plus sur.
Selon la presente invention, il est Drevu que le premier support soit
dispose sur le carter de facon a pouvoir se deplacer parallelement a
la direction de mouvement du coulisseau et soit arrete par poussee
contre une butee, en direction du second support,a l'aide d'un dispo-
sitif de blocage et en ce que sur le premier support soit dispose un
autre element d'actionnement qui actionne le contacteur dans le cas
d'un mouvement du premier support en opposition a l'action du
dispositif de blocage.
A cet effet, on utilise le meme contacteur aussi bien pour le circuit
d'arret en fonction de la course que pour le circuit d'arret en cas de
surcharge Le circuit d'arret en cas de surcharge entre alors toujours
en fonction lorsqu'il ne peut plus sortir de solution d'injectioide la
seringue Il controle par consequent la totalite du processus
d'injectiondu debut jusqu'a la fin Un arret pour surcharge se produit
alors egalement lorsque, pour une raison quelconque, l'arret en
fonction de la course est empeche a la fin de la course de la
seringue.
Alors que le circuit d'arret en fin de course reagit exactement dans
le cylindre lorsque la position prede- terminee du piston est
atteinte, le circuit d'arret pour sur- charge reagit avec un certain
retard En cas de surcharge, on doit notamment solliciter initialement
le dispositif de blocage Cela procure l'avantage que des surcharges de
courte j O duree, qui sont provoquees par exemple par un pliage
seulement temporaire du flexible relie a-la seringue aboutissant au
patient, ne declenchent aucune alarme.
Conformement a un mode avantageux de realisa- tion de l'invention, le
premier support et l'autre element d'actionnement sont fixes sur une
partie de guidage qui est montee de facon a pouvoir coulisser
longitudinalement sur le carter Cette partie de guidage est soumise a
l'action du dis- positif de blocage dont l'autre extremite s'accroche
sur le carter.
L'autre element d'actionnement est avantageuse- ment une vis reglable
Par ajustement de cette vis, il est possible de faire concorder
mutuellement le systeme du circuit d'arret en fonction de la course
avec le systeme reagissant aux surcharges En outre, il est possible de
regler la force, et par consequent egalement la course correspondante,
pour lesquelles la securite anti-surcharge est declenchee.
Conformement a un mode avantageux de realisa- tion de l'invention, les
elements d'actionnement agissent sur un levier commun qui est
sollicite par un ressort a partir de l'element de commande du
contacteur Les fonctions du circuit d'arret en fonction de la course
et du circuit de secu- rite ou surcharge sont combinees entre elles
par le levier commun. Un avantage particulier de l'invention consiste
en ce qu'un seul contacteur servant a arreter le moteur est actionne
en fonction de deux parametres de fonctionnement differents Il est
ainsi possible de reduire la complexite technique et de simplifier
l'appareil d'injection sous pression. D'autres avantages et
caracteristiques de l'invention seront mis en evidence dans la suite
de la des- cription, donnee a titre d'exemple non limitatif, en
reference aux dessins annexes dans lesquels: la fig 1 est une
representation schematique d'un appareil d'injection sous pression
conforme a l'invention, la fig 2 est une vue laterale d'un autre mode
de realisation d'un appareil d'injection sous pression, en partie en
vue arrachee, la fig 3 est une coupe longitudinale de l'appareil
d'injectiansous pression de la fig 2, la fig 4 est une vue en
perspective du dispositif de commande de l'appareil doinjectionsous
pression des fig 2 et 3, et la fig 5 represente un diagramme du
proces- sus de commande dans le cas du circuit d'arret en fonction de
la charge.
L'appareil d'injection sous pression represente schematiquement sur la
fig 1 comporte un premier support, qui est fixe sur un carter 11 par
l'intermediaire d'une articulation 12 et dans lequel est engage la
piece d'embou- chure du cylindre 12 d'une seringue 13, de facon que le
cylindre 12 soit maintenu par rapport au support 10.
L'extremite arriere de la tige de piston 14 de la seringue 13 est
montee sur un second support 15, qui peut etre deplace par un
mecanisme d'entrainement lineaire parallelement a la seringue 13
L'entrainement lineaire se compose dans le cas considere d'une
cremaillere 16, qui est entrainee par un moteur electrique 19 par
l'intermediaire d'un engrenage ou d'une roue tangente 17 et d'un
mecanisme de transmission 18 La tige de piston 14 est deplacee par le
second support 15 dans la direction de la fleche 20, de maniere que le
liquide contenu dans la seringue 13 soit ejec- te lentement et de
facon continue hors de la seringue.
Le premier support 10 est constitue par un levier sur l'extremite
libre duquel s'accroche un ressort 21 dont l'autre extremite est fixee
sur le carter 11 Le ressort 21, qui est agence sous la forme d'un
ressort de trac- tion, a une precontrainte suffisamment forte pour
que, lors d'un epuisement normal de la seringue 13, il tire le support
contre la butee 22 du carter 11 Lorsque la force exercee par le
cylindre 12 sur le support 10 depasse la valeur admis- sible, le
ressort 21 est allonge et le support 10 pivote autour de
l'articulation 12 Lors de ce mouvement de pivote- ment, une tige 23
reliee a l'extremite libre du support 10 actionne un contacteur 24 qui
est normalement ferme et qui est branche dans le circuit
d'alimentation en courant du moteur 19 En cas de surcharge, le
contacteur 24 est ouvert par l'intermediaire de la tige 23 et par le
mouvement du levier
10 de maniere a arreter le moteur 19 Il se produit simultane- ment une
generation d'alarme acoustique et/ou optique.
Sur le contacteur 24 agit un autre element d'actionnement se
presentant sous la forme d'une tige 25 qui est disposee sur la
cremaillere 16 ou sur le second support 15 La tige 25 a une longueur
telle que son extremite ouvre le contacteur 24 quand le piston de la
seringue 13 a atteint la position limite avant dans le cylindre 12 Les
deux elements d'actionnement 23, 25 agissent ainsi independamment l'un
de l'autre sur le contacteur 24, c'est-a-dire que chacun des deux
elements d'actionnement peut ouvrir le contacteur 24, normalement
ferme, independamment de l'autre element d'actionnement pour ouvrir le
circuit d'alimentation en cou- rant du moteur 19 On a represente sur
les figures 2 a 4 un second mode de realisation de l'appareil
d'injection sous pression.
Le carter 30 se compose dans ce cas d'un tube dans lequel est dispose
un manchon 31 relie rigidement au coulisseau 32 et pouvant se deplacer
longitudinalement par translation.
A l'une des extremites du carter 30, il est prevu un roulement a
billes 33 dans lequel est monte un embout d'arbre 34, qui est relie
par une extremite avec un engrenage 35 et par son autre extremite avec
un tube 36, dispose coaxialement dans le carter 30 L'engrenage 35 est
entraine a partir du moteur (non represente) par l'intermediaire d'un
pignon et il assure ainsi l'entrainement du tube 36 A l'extremite
avant du tube 36, il est prevu la noix 37 d'une transmission a
circulation de billes La noix 37 est montee sur une broche 38 qui est
elle-meme maintenue dans le coulisseau 32 par l'intermediaire d'un
roulement a billes 39 et qui s'etend coaxialement dans le tube 36 La
transmission a circulation de billes se compo- sant de la noix 37 et
de la broche 38 correspond a celle de la demande de brevet allemand
DE-OS 14 25 787 et elle ne sera par consequent pas expliquee de facon
detaillee dans la suite Il suffit de noter qu'une telle transmission a
circulation de billes n'est pas irreversible, c'est- a-dire qu'il est
possible que, lorsque le tube 36 est immobile, la broche 38 puisse se
deplacer par rapport a la noix 37 par mouvement lineaire du coulisseau
3 2, auquel cas obliga- toirement la broche 38 est entrainee en
rotation.
L'extremite de la broche 38 est reliee, par l'intermediaire d'un
embout d'arbre 41 lie rigidement a la broche, a un bouton tournant 42
qui fait saillie du coulis- seau 32 et qui peut etre tourne a la main
Sur l'embout d'arbre 41 est monte un manchon 43 relie rigidement a
celui- ci et qui peut etre accouple avec le carter du coulisseau
32 par l'intermediaire d'un accouplement a roue libre 40.
L'accouplement a roue libre 40 est agence d'une maniere semblable a
une roue libre de bicyclette Il comporte des aiguilles (non
representees) qui autorisent la rotation de la broche 38 seulement
dans la direction o la seringue est enfoncee mais non dans la
direction inverse La roue libre 40 comporte un dispositif de
declenchement qui peut etre actionne par l'intermediaire d'un
bouton-poussoir 44 Lorsque le bouton poussoir 44 est enfonce, la
broche 38 est complete- ment desaccouplee du coulisseau 32 de sorte
que ce coulisseau
32 peut etre deplace par translation dans les deux directions.
Lorsque cela se produit, la broche 38 tourne dans la noix
37 immobilisee Pendant la poussee du bouton 44, le coulis- seau 32
peut ainsi etre regle dans la position desiree.
Lorsque le bouton-poussoir 44 est ensuite relache, on peut effectuer
un reglage precis du coulisseau 32 en faisant tourner le bouton 42,
mais cependant seulement dans la direction o le manchon 31 est
introduit a l'interieur du carter 30 mais non dans la direction
inverse Lorsqu'ensuite le moteur est enclenche, le tube 36 tourne en
meme temps que la noix 37 de sorte que le coulisseau 32, relie au
carter 30 de maniere a ne pas pouvoir tourner par rapport a celui-ci,
est deplace lineairement par translation.
Le carter 30 comporte interieurement une rainure longitudinale 45 dans
laquelle peut coulisser l'organe d'actionnement 46, fixe sur
l'extremite de gauche du manchon 31 L'organe d'actionnement 46 se
compose d'une piece metallique en forme de bande, qui s'etend jusqu'a
l'extremite de gauche du manchon 31 L'organe d'actionnement
46 remplit plusieurs fonctions: il sert de securite anti- rotation
pour le manchon 31 et ainsi pour le coulisseau 32 par rapport au
carter 30, il agit par son bord de droite comme un element de butee
pour limiter la sortie du coulis- seau 32 hors du carter en liaison
avec une vis 47 fixee sur le carter 30 et penetrant dans la rainure
longitudinale 45, et il assure en outre l'actionnement du contacteur
48 lorsque le coulisseau 32 atteint sa position limite de gauche.
Le carter 30 comporte, a l'endroit o se trouve l'extremite de gauche
de l'element d'actionnement 46 dans la position limite de gauche du
coulisseau 32, un trou oblong 49 dans lequel penetre de l'exterieur
l'appendice 50 d'un levier 51 L'axe 52 du levier 51 est oriente
horizontalement et parallelement a l'appendice 50 de sorte que le
levier 51 peut etre tourne par l'element d'actionnement 46 autour de
son axe 52 Le levier 51 actionne alors le bras de commande 53 du
contacteur 48,qui est branche dans le circuit d'alimentation en
courant du moteur et qui est normalement ferme. Sus l'axe 52 du levier
51 est monte un ressort 54 qui a tendance a ecarter le levier 51 du
bras de commande
53 L'actionnement du contacteur 48 est effectue par l'ele- ment
d'actionnement 46 en opposition a la tension du ressort
54 (fig 4).
Sur le cote inferieur du carter 30, il est prevu, conformement a la
fig 2, une partie de guidage 55 pouvant coulisser longitudinalement
Cette partie de guidage se compose d'une tole en forme de U, dont la
plaque de base 56 comporte des trous oblongs de guidage dans lesquels
s'engagent des appendices 57 du carter 30 Le dispositif de blocage,
qui assure initialement la poussee de la partie de guidage 55 en
direction du coulisseau 32 (vers la droite), se compose de deux
ressorts 58, dont un seul est represente sur la fig 2 Les ressorts 58
sont des ressorts de traction qui s'accrochent par une de leurs
extremites sur un teton 59 relie au carter 30 et par leurs autres
extremites sur un teton 60 dispose entre les branches de la partie de
guidage et relie rigidement a la partie de guidage 55 La partie de
guidage 55 comporte,en outre, a son extremite de gauche, un taquet 61
recourbe perpendiculairement au carter 30 et qui est traverse par le
second element d'actionnement, agence sous forme d'une vis 62,
parallelement a l'axe du carter 30.
Sur la vis 62, qui est vissee dans un filetage du taquet 61, il est
prevu un contre-ecrou 63 L'extremite libre (gauche) de la vis 62 vient
buter contre le levier 51 et elle entraine celui-ci, en opposition a
la force du ressort 54, en direction du bras de commande 53 du
contacteur 48.
Sur la plaque de base 56 de la partie de gui- dage 55, le premier
support 65 est fixe par l'intermediaire d'elements d'appui 64 Ce
support 65 se compose d'une partie en forme de L, dont la branche
libre est dirigee vers le bas, conformement a la fig 2 Dans la branche
libre 65, il est prevu un evidement lateral dans lequel est engage le
col de la seringue 13 La tige de piston 14 de la seringue 13 est
montee dans un evidement du second support 66, qui fait saillie vers
le bas du coulisseau 32 Le coulisseau 32 est relie au carter 30 par
l'intermediaire d'un soufflet plisse 67, qui recouvre la partie du
manchon 31 depassant du carter en correspondance a la longueur de
sortie du coulisseau 32. Comme le montre la fig 4, le levier 51 est un
levier a un seul bras La vis 62 est plus rapprochee de l'axe 52 du
levier que l'appendice 50 Pour cette raison, la course de la vis 62
pour l'execution du processus de com- mande est plus courte que la
course de l'appendice 50 Cela permet d'obtenir une courte course de
commande pour le circuit de securite ou surcharge et une course de
commande correspon- dante pour le circuit d'arret en fonction de la
course, avec la possibilite d'une determination tres precise de la
position de coupure.
Lorsqu'il se produit une contre-pression dans la seringue 13, ce qui
peut par exemple resulter d'un pliage du flexible relie a la piece
d'embouchure de la seringue, la force d'appui exercee par le cylindre
12 sur le premier support 65 est augmentee de sorte que finalement la
precon- trainte des ressorts 58 est depassee, ce qui provoque une
translation de la partie de guidage 55 vers la gauche par rapport au
carter 30 Dans ce cas, l'element d'actionnement 62 fait pivoter le
levier 51, qui actionnne finalement le contacteur 48 pour l'arret du
moteur.
Le deroulement du processus de coupure en fonc- tion de la charge a
ete represente sur la fig 5, o on a porte le long de l'axe des
abscisses la course du coulisseau 32 et le long de l'axe des ordonnees
la force agissant sur le premier support 65.
La force F 1 est necessaire pour assurer l'in- jection le long de
toute la course (course du piston de la seringue) F 1 est cependant
egal a la somme de la force de frottement de la seringue 13 et de la
force servant a vaincre les resistances a l'ecoulement dans le circuit
de liquide.
Aussitot que le circuit de liquide est bloque, la tige de piston 14
commence a se deformer elastiquement La constante d'elasticite de la
tige de piston 14 est designee par CK.
Il se produit alors une force 2 a l'aide de laquelle le cylindre 12 de
la seringue 13 est pousse contre le premier support 65 Apres que cette
force F 2 est vaincue, les ressorts 58 sont plus tendus La course de
coupure du contacteur 48 doit maintenant s'effectuer sur 0,5 mm
jusqu'a ce que le moteur soit arrete lorsque la force F 3 est
atteinte.
Alors que le systeme de coupure pour surcharges intervient avec un
retard temporel correspondant lorsqu'il se produit une contre-pression
excessive dans le circuit, le systeme de coupure en fonction de la
course reagit constam- ment et avec precision, par l'intermediaire de
l'element d'actionnement 46, lorsque le coulisseau 32 atteint la posi-
tion predeterminee ou bien lorsqu'une course determinee est atteinte
par le piston dans la seringue 13 Avec ce type de systeme de coupure
en fonction de la course, l'appareil d'injection sous pression est
protege contre l'emploi de seringues trop courtes Il ne peut pas se
bloquer Le systeme de coupure en fonction d'une surcharge de pression
offre par contre une protection contre l'utilisation de seringues trop
longues and i
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Appareil d'injection sous pression pour. applications medicales,
comportant un carter, qui est pourvu d'un premier support servant a la
mise en place du cylindre d'une seringue, un coulisseau mobile par
translation par rapport au carter, entraine par l'intermediaire d'un
moteur et qui comporte un second support pour le montage de la tige de
piston de la seringue, et un contacteur dispose sur le carter et
sollicite par un element d'actionnement, relie au coulisseau, pour
arreter le moteur lors d'un rapprochement mutuel maximal des supports,
caracterise en ce que le premier support (65) est dispose sur le
carter (30) de facon a pouvoir se deplacer parallelement a la
direction de mouvement du cou- lisseau (32)et est arret par un
dispositif de blocage (58) en etant pousse contre une butee en
direction du second support (66) et en ce qu'il Est prevu sur le
premier support (65) un autre element d'actionnement (62) qui actionne
le contacteur (48) lors d'un mouvement du premier support (65) en
opposition a l'action du dispositif de blocage (58).
2 Appareil d' injectionsous pression selon la revendication 1,
caracterise en ce que le premier support (65) et l'autre element
d'actionnement (62) sont fixes sur une partie de guidage (55) qui est
montee sur le carter (30) de facon a pouvoir coulisser
longitudinalement.
3 Appareil d'injection sous pression selon l'une des revendications 1
ou 2, caracterise en ce que l'autre element d'actionnement (62) est
une vis reglable.
4 Appareil d'injection sous pression selon l'une quel- conque des
revendications 1 a 3, caracterise en ce que les elements
d'actionnement (46, 62) agissent sur un levier commun (51) qui est
ecarte par un ressort (54) de l'element de commande (53) du contacteur
(48).
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